Universität zu Köln

Köcher, Alicia Sabrina (2024). On the application of asymmetric transition metal catalyzed allylic substitutions: Studies on the total synthesis of the natural metastasis inhibitor camporidine A and synthesis of novel opines. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

The present work deals with the synthesis of the piperidine alkaloid camporidine A, which was isolated from the gut bacteria of the ant species camponotus kiusiuensis. Due to its interesting 6/5/3 tricyclic structure and the discovered anti-metastatic activity, this natural product represents a challenging target molecule for organic synthesis. In particular, the focus was on the introduction of the stereocenters, which could be established by asymmetric Ir-catalyzed allylic substitutions. The central bicyclic system, which also appears in many camporidine-related structures, could be prepared by ring-closing metathesis, 1,3-dipolar cycloaddition of a nitrone intermediate and subsequent reductive cleavage of the N-O bond. Further functionalizations were also investigated using a test system. In addition, the synthesis of novel opines based on phenylalanine and tyrosine was investigated. With the help of an asymmetric Pd-catalyzed N-allylation and subsequent ozonolysis, the targeted opines could be produced in a highly stereoselective fashion in just a few steps. This way, reference compounds with known absolute configuration could be provided for the analytical assignment of opines in organisms.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Synthese des Piperidin Alkaloids Camporidine A, welches aus den Darmbakterien der Ameisenspezies camponotus kiusiuensis isoliert wurde. Aufgrund seiner interessanten 6/5/3 tricyclischen Struktur und der entdeckten anti-metastatischen Aktivität, stellt dieser Naturstoff ein herausforderndes Zielmolekül für die organische Synthese dar. Insbesondere lag der Fokus auf der Einführung der Stereozentren, welche durch asymmetrische Ir-katalysierte allylische Substitutionen aufgebaut werden konnten. Das zentrale bicyclische System, welches auch in vielen Camporidine-verwandten Strukturen auftaucht, konnte durch Ringschlussmetathese, 1,3-dipolare Cycloaddition eines Nitron-Intermediats und anschließender reduktiver Spaltung der N-O Bindung hergestellt werden. Weitere Funktionalisierungen konnten anhand eines Testsystems ebenfalls betrachtet werden. Des Weiteren wurde die Synthese neuartiger Opine auf Basis von Phenylalanin und Tyrosin untersucht. Mit Hilfe einer asymmetrischen Pd-katalysierten N-Allylierung und anschließender Ozonolyse konnte das Opin-Motiv stereoselektiv in nur wenigen Schritten hergestellt werden. Auf diese Weise konnten Referenzverbindungen mit bekannter absoluter Konfiguration für die analytische Zuordnung von Opinen in Organismen bereitgestellt werden. German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Köcher, Alicia Sabrina UNSPECIFIED UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-752787
Date:	2024
Language:	English
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Chemistry > Institute of Organic Chemistry
Subjects:	Chemistry and allied sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language natural product synthesis UNSPECIFIED opines UNSPECIFIED Ir-catalyzed allylic substitution UNSPECIFIED Tsuji-Trost reaction UNSPECIFIED 1,3-dipolar cycloaddition UNSPECIFIED
Date of oral exam:	7 February 2025
Referee:	Name Academic Title Schmalz, Hans-Günther Prof. Dr. Kath-Schorr, Stephanie Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/75278